(57)【要約】【課題】ロータリカッタの長寿命化を図る。【解決手段】定位置で支持される固定刃３１とこの固定刃３１に対して一部噛み合うように対向させた回転刃３２との噛み合い位置を連続して移動させることで連続紙を切断するようにしたロータリカッタ３０で、回転刃３２を支持する回転刃支持部材３６の外径よりも大きく回転刃３２の回転軌跡の最外径よりも小さい外径を有して、回転刃支持部材３６の回転軸心回りに回転自在に設けられたリング部材３８を、固定刃３１と回転刃３２とが噛み合う噛み合い範囲よりも固定刃３１と回転刃３２とが噛み合い始める側に少なくとも設けるようにした。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
定位置で支持される固定刃と、
前記固定刃に対して一部噛み合うように対向する回転刃と、
前記固定刃と前記回転刃との噛み合い位置が回転軸心方向に沿って連続して移動するように前記回転刃を回転可能に支持する回転刃支持部材と、
前記固定刃の一部が当接され、前記固定刃と前記回転刃とが噛み合う噛み合い範囲よりも前記固定刃と前記回転刃とが噛み合い始める側に少なくとも設けられて前記回転刃支持部材の外径よりも大きく前記回転刃の回転軌跡の最外径よりも小さい外径を有して、前記回転刃支持部材の回転軸心回りに回転自在に設けられたリング部材と、
を具備するロータリカッタ。
【請求項２】
前記リング部材は、前記回転刃支持部材に対してすべりを発生させる材料によって形成されている請求項１記載のロータリカッタ。
【請求項３】
前記リング部材は、ベアリングである請求項１記載のロータリカッタ。
【請求項４】
前記リング部材は、前記固定刃と前記回転刃とが噛み合う噛み合い範囲よりも前記固定刃と前記回転刃とが噛み合い始める側および前記固定刃と前記回転刃との噛み合いが終了する側に設けられている請求項１記載のロータリカッタ。
【請求項５】
前記固定刃と前記回転刃とを噛み合わせる方向に前記固定刃を付勢する固定刃付勢部材を具備する請求項１記載のロータリカッタ。
【請求項６】
連続紙を案内する案内経路と、
前記案内経路を間にして対向配置されたプラテンと印字ヘッドとを有する印字部と、
前記案内経路を間にして対向配置された固定刃と回転刃とを有する請求項１ないし５のいずれか一に記載のロータリカッタと、
を具備するプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロータリカッタおよびプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
回転軸心方向に対して傾斜するような刃先を有する回転刃と、回転刃の回転軸心方向に平行に配置される刃先を有する固定刃と備え、互いの刃先を対向させた状態で固定刃に対して回転刃を回転させることで固定刃と回転刃との間に通されたシート材を切断するようにしたロータリカッタがある。このようなロータリカッタでは、切断待機状態における固定刃の刃先と回転刃の刃先とは、互いに離反した状態とされている。切断時には、固定刃に対して回転刃を回転させることで固定刃の刃先と回転刃の刃先とを切断開始側から噛み合わせ、徐々に噛み合い位置を刃先に沿って移動させながら、切断終了位置を過ぎた時点で再び噛み合いが解除された状態とする。
【０００３】
このようなロータリカッタとしては、回転刃の軸心方向の一端側に固定刃の刃先をガイドするリング部材を固定し、また、回転刃の一端に設けられて回転刃の回動中心に対して偏心した突起と固定刃の一端に設けられた突起との間に回転刃の刃先と固定刃の刃先とを圧接させる方向に付勢力を作用させる圧接ばねを設けたものがある（例えば、特許文献１参照）。このようなロータリカッタでは、回転刃の回動中心に対して偏心した突起を切断時における圧接力が最大となるように設けることで切断を確実に開始するとともに、案内リングによって非切断時の圧接力を調整することで固定刃の磨耗を抑制することができる。
【０００４】
また、回転刃の刃先の回転軌跡よりも外径の大きい部分と回転刃の刃先の回転軌跡よりも外径の小さい部分とを有する板状のリング素材を複数枚重ね合わせた案内リングを回転刃の端部に設け、リング素材間に潤滑油を保持させた状態で案内リングに固定刃を当接させるようにしたロータリカッタがある（例えば、特許文献２参照）。このようなロータリカッタでは、非切断時に、回転刃の刃先の回転軌跡よりも外径の大きい部分を固定刃に圧接させることで、固定刃の磨耗を低減することができる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−１７７５８６号公報
【特許文献２】
特開平６−７９６９０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載された技術では、案内リングが回転刃に固定されているため、回転刃の回転に伴って案内リングも回転する。このため、固定刃の刃先と回転刃の刃先とが噛み合っていない状態でも、回転刃が回転することにより固定刃の刃先は案内リングとの摩擦によって案内リングと接触している部分のみが偏磨耗してしまう。また、特許文献１に記載された技術では、回転刃の一端に設けられた突起と固定刃の一端に設けられた突起との間に、回転刃の刃先と固定刃の刃先とを圧接させる方向に付勢力を作用させる圧接ばねが設けられているため、圧接ばねの付勢力によって、この圧接ばねと各突起とのフック部において突起が磨耗してしまう。
【０００７】
特許文献２に記載された技術では、複数枚重ね合わせたリング素材間に潤滑油を保持させるようにしているが、案内リングがリング素材間に保持することができる潤滑油の量には限度があり、耐久性を向上させるには限度がある。また、特許文献２に記載された技術では、潤滑油を保持するリング素材間の間隔部分が外方に開放されているため、潤滑油が大気中に蒸発してしまう。これによっても、耐久性を向上させるには限度がある。さらに、潤滑油を保持するリング素材間の間隔部分が外方に開放されていることから、埃等の異物が潤滑油に付着し、固定刃の案内リングに対する摺動を却って阻害してしまう。
【０００８】
本発明の目的は、ロータリカッタの長寿命化を図ることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のロータリカッタは、定位置で支持される固定刃と、前記固定刃に対して一部噛み合うように対向する回転刃と、前記固定刃と前記回転刃との噛み合い位置が回転軸心方向に沿って連続して移動するように前記回転刃を回転可能に支持する回転刃支持部材と、前記固定刃の一部が当接され、前記固定刃と前記回転刃とが噛み合う噛み合い範囲よりも前記固定刃と前記回転刃とが噛み合い始める側に少なくとも設けられて前記回転刃支持部材の外径よりも大きく前記回転刃の回転軌跡の最外径よりも小さい外径を有して、前記回転刃支持部材の回転軸心回りに回転自在に設けられたリング部材と、を具備する。
【００１０】
したがって、固定刃と回転刃とが噛み合っていない状態では、固定刃はリング部材に当接する。リング部材は、回転刃支持部材に対して回転刃支持部材の回転軸心回りに回転自在であるため、固定刃が当接されている間は、回転刃支持部材に対して空転する。これによって、固定刃と回転刃とが噛み合っていない状態の固定刃の磨耗を防止することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態について図１ないし図６を参照して説明する。本発明は、ロータリカッタを具備するプリンタへの適用例を示す。
【００１２】
図１は、本発明の一実施の形態のロータリカッタを具備するプリンタを概略的に示す側面図である。本実施の形態のプリンタ１は、ロール状の連続紙２を収容するホッパ３から、連続紙２に対して印字を行う印字部４、印字がなされた連続紙２を切断するロータリカッタ３０、および、切断された連続紙２をプリンタ１の外部へ向けて搬送するトランスポート部５を介して発行口６へ至る案内経路７を備えている。本実施の形態では、案内経路７においてホッパ３側を上流側、発行口６側を下流側とする。
【００１３】
まず、ホッパ３について説明する。ホッパ３は、連続紙２を、長さ方向における他端側（外周側の端部）から引き出し自在に保持する保持機構８を備えている。
【００１４】
連続紙２としては、連続紙２が巻回される巻回軸を備え、糊付け等によって連続紙２の巻き始め側の端部がこの巻回軸に固定されているタイプと、連続紙２の巻き始め側の端部が巻回軸に固定されていないタイプとがあるが、本実施の形態では、いずれのタイプの連続紙２であっても保持機構８で保持可能な連続紙２として用いることが可能である。
【００１５】
保持機構８は、一対の側板９にそれぞれ形成された円弧状の切欠き１０を備える軸受け部１１と、連続紙２の巻回軸の軸心方向の両端に脱離自在に装着されて軸受け部１１に回転可能に支持される円筒形状のコア１２とを備えている。
【００１６】
軸受け部１１は、切欠き１０に外周面を臨ませた状態で側板９に設けられて、連続紙２の巻回軸の軸心方向と平行な軸心周りに回転自在な複数のローラ１３を備えている。
【００１７】
コア１２の一端部側は、巻回軸に挿入可能とされている。また、コア１２の他端部側は、軸受け部１１によって着脱自在に支持される。コア１２の外径寸法は、後述する印字動作に際して連続紙２がホッパ３から引き出された場合に、コア１２と巻回軸との間で空転が生じない程度に巻回軸の内径寸法と同等程度に設定されている。
【００１８】
保持機構８は、連続紙２の巻回軸に挿入されたコア１２を、軸受け部１１によって下側から支持するとともに、後述する印字動作に際して連続紙２が引き出されることによる巻回軸の回転に伴って軸受け部１１におけるコア１２を回転可能に保持する。
【００１９】
次に、印字部４について説明する。印字部４は、ローラ構造のプラテン１４と、このプラテン１４に対して案内経路７を介して接離自在に対向配置された印字ヘッド１５とを備えている。
【００２０】
プラテン１４は、側板９に設けられた一対のヘッド支持板１６間で、軸心周りに回動可能に支持されている。プラテン１４は、図示しないモータによって回転駆動され、後述するトランスポート部５とともに、案内経路７中における連続紙２を上流側から下流側へ搬送する機能も果たす。
【００２１】
印字ヘッド１５は、ヘッド支持板１６間で、プラテン１４から離反する方向に揺動可能に支持されている。公知の技術であるため図示および説明を省略するが、本実施の形態の印字ヘッド１５は、ライン状に配列された複数の発熱抵抗体を備えたサーマルヘッドであり、後述する印字動作に際しては、複数の発熱抵抗体が、プリントデータに応じて１ライン分ずつ選択的に発熱するように駆動制御されて、連続紙２に所定事項をプリントする。
【００２２】
次に、トランスポート部５について説明する。トランスポート部５は、案内経路７において印字部４よりも連続紙２案内方向下流側に設けられている。このトランスポート部５は、案内経路７中を搬送される連続紙２を下側から支持する下側ガイド部材１７と、この下側ガイド部材１７に上方から対向接触配置されたエンドレスタイプのタイミングベルト１８とを備えている。タイミングベルト１８は、案内経路７の上流側と下流側とで対をなして少なくとも一方が図示しないモータによって回転駆動される一対のギヤ１９に掛け渡されており、トランスポート部５における連続紙２を下側ガイド部材１７に押し付ける機能も果たす。
【００２３】
後述する印字動作に際してモータは、案内経路７における連続紙２が、印字ヘッド１５が一度にプリント可能な長さと同一ないし同等の長さずつプリント位置を通過するように駆動される。これにより、後述する印字動作に際して、プラテン１４およびタイミングベルト１８は、印字ヘッド１５が一度にプリント可能な長さと同一ないし同等の長さずつ連続紙２を引き出し搬送する。
【００２４】
また、案内経路７中には、ホッパ３から引き出されて印字部４へ至る連続紙２を張設状態とするテンションローラ１９が設けられている。テンションローラ１９は、側板９に設けられたアーム２０によって回転自在に支持されている。アーム２０は、スプリング２１によって連続紙２を張設状態とする方向に付勢されている。
【００２５】
次に、ロータリカッタ３０について説明する。図２はロータリカッタ３０を示す正面図、図３は図２の断面図である。ロータリカッタ３０は、ともに、略平板状の固定刃３１と回転刃３２とを組み合わせて構成されている。固定刃３１と回転刃３２とは、ともにフレーム３３によって支持されている。ロータリカッタ３０は、フレーム３３を一対の側板９に対して固定することで、案内経路７に対して位置決めされる。
【００２６】
固定刃３１は、長手方向の両端部に設けられた図示しない支持部を、フレーム３３に設けられたフレーム固定刃支持穴３４に嵌合させることにより、フレーム３３に対して回動可能に支持されている。固定刃３１は、後述する連続紙２の切断に際して切り始めとなる側に設けられた圧接ばね３５によって、自身の刃先３１ａを回転刃３２の刃先３２ａに圧接させる方向に付勢されている。
【００２７】
回転刃３２は、軸心方向がプラテン１４の軸心方向と平行となるように配設された回転刃支持部材３６に保持されており、この回転刃支持部材３６の軸心方向に対して自身の長手方向が傾斜するように設けられている。
【００２８】
回転刃支持部材３６は、フレーム３３に設けられた回転刃軸受３７によって、フレーム３３に対して回動可能に保持されている。
【００２９】
回転刃３２は、回転刃支持部材３６の回転によって回転刃３２の刃先３２ａが軌跡として描く円の径が、回転刃支持部材３６の軸心方向に沿って等しくなるように設けられている。
【００３０】
回転刃支持部材３６の軸心方向の両端には、リング部材３８が取り付けられている。リング部材３８は、回転刃支持部材３６に対して回動自在に設けられている。
【００３１】
本実施の形態のリング部材３８は、回転刃支持部材３６またはリング部材３８の一方に対して回転力が付与された場合に、回転刃支持部材３６の外周面と自身の内周面との間ですべりを生じさせ、回転力が付与されたいずれか一方のみが回転するように、回転刃支持部材３６の外径寸法よりも同等ないし若干大きい内径の穴部３８ａを中央部に有している。
【００３２】
このようなリング部材３８は、穴部３８ａの内径寸法を調整するとともに、回転刃支持部材３６の外周面と自身の内周面との間ですべりを生じさせるような材料によって形成することが可能である。このような材料としては、例えば、適切な摩擦力を有する樹脂材料を挙げることができる。リング部材３８の内径は、回転刃支持部材３６の外周面と自身の内周面の間ですべりを生じさせるように、リング部材３８を形成する材料に応じて適宜設定することが好ましい。
【００３３】
リング部材３８の外径は、回転刃支持部材３６の回転によって回転刃３２の刃先３２ａが軌跡として描く円の外径よりも小さく設定されている。
【００３４】
リング部材３８は、リング部材３８よりも回転刃支持部材３６の軸心方向の両端部側に設けられた止め輪３９によって回転刃支持部材３６に取り付けられている。
【００３５】
なお、本実施の形態では、内径寸法を調整し、回転刃支持部材３６の外周面と自身の内周面との間ですべりを生じさせるような材料によって形成されたリング部材３８を用いたが、これに限るものではなく、図示しないベアリングによってリング部材を実現するようにしてもよい。なお、ベアリングについては公知の技術であるため図示および説明を省略するが、リング部材としてベアリングを用いる場合、ベアリングの内周側のリングの内周面を回転刃支持部材３６の外周面に固定する。
【００３６】
回転刃支持部材３６の軸心方向の一端側には、駆動ギヤ４０が取り付けられている。この駆動ギヤ４０は、回転刃支持部材３６がフレーム３３に取り付けられた状態でフレーム３３の外側に位置するように設けられている。特に図示しないが、フレーム３３にはモータ等の駆動源に連結されたギヤ列が設けられており、駆動ギヤ４０はフレーム３３を一対の側板９に固定した状態で、このギヤ列に連結される。
【００３７】
本実施の形態のロータリカッタ３０における固定刃３１の刃先３１ａと回転刃３２の刃先３２ａとは、切断時以外には噛み合っていない分離型構造とされており、回転刃支持部材３６の回転に際して互いが鋏のように噛み合うように位置決めされている。
【００３８】
このような構成において、印字動作に際しては、制御部によってプラテン１４が連結されたモータおよび印字ヘッド１５を駆動することによって、案内経路７中で連続紙２を搬送しながら、この連続紙２に対して所定事項を印字する。
【００３９】
印字が終了すると、制御部によって図示しないモータを駆動制御してモータの駆動力をギヤ列を介して駆動ギヤ４０に伝達する。駆動ギヤ４０に伝達される駆動力によって回転刃支持部材３６が回転される。回転刃支持部材３６の回転に伴い、回転刃３２も回転する。そして、固定刃３１の刃先３１ａと回転刃３２の刃先３２ａとを鋏のように噛み合わせることにより、案内経路７を搬送される連続紙２を切断する。
【００４０】
具体的に、回転刃支持部材３６の回転に伴い回転刃３２を図４（ａ）に示す位置まで回転させて、図４（ｂ）に示すように、回転刃３２の刃先３２ａと固定刃３１の刃先３１ａとが噛み合い始めてから連続紙２の切断を開始する。
【００４１】
この状態から、回転刃支持部材３６の回転を続けると、固定刃３１の刃先３１ａと回転刃３２の刃先３２ａとの噛み合い位置が、回転刃支持部材３６の軸心方向に沿って移動し、連続紙２が徐々に切断される。例えば、回転刃３２の刃先３２ａが図５（ａ）に示す位置を通過する際には、固定刃３１の刃先３１ａと回転刃３２の刃先３２ａとの噛み合い位置は、図５（ｂ）に示す位置に移動している。
【００４２】
そして、回転刃支持部材３６の回転を続け、回転刃３２が図６（ａ）に示す位置まで回転すると、図６（ｂ）に示すように、回転刃３２の刃先３２ａと固定刃３１の刃先３１ａとの噛み合いが終了して連続紙２の切断が完了する。切断を終了すると、固定刃３１の刃先３１ａと回転刃３２の刃先３２ａとは、互いに分離した状態となる。
【００４３】
ここで、固定刃３１は、圧接ばね３５によって、自身の刃先３１ａを回転刃３２の刃先３２ａに圧接させる方向に付勢されているため、切り始めに固定刃３１の刃先３１ａと回転刃３２の刃先３２ａとを確実に噛み合わせ、切断を確実に開始することができる。また、圧接ばね３５を切り始めとなる側に設けることで、切断の開始をより確実にすることができる。
【００４４】
なお、固定刃３１の刃先３１ａを回転刃３２の刃先３２ａに圧接させる方向に付勢する圧接ばね３５は、切り始め側に限るものではなく、切り始め側および切り終わり側に設けるようにしてもよい。これによって、ロータリカッタ３０による連続紙２の切断をより確実に行なうことができる。
【００４５】
本実施の形態のロータリカッタ３０は、固定刃３１の刃先３１ａと回転刃３２の刃先３２ａとが分離した状態においては、固定刃３１の刃先３１ａがリング部材３８の外周面に当接する。固定刃３１は、圧接ばね３５によって付勢されているため、自身の刃先３１ａを押し付けるようにしてリング部材３８の外周面に当接する。
【００４６】
リング部材３８は、回転刃支持部材３６に対してすべりを持って取り付けられているため、外周面に固定刃３１の刃先３１ａが当接されている状態では、この固定刃３１によって押さえつけられて回転刃支持部材３６に対して空転する。
【００４７】
ところで、特に図示しないが、ベアリングによってリング部材を実現する場合、ベアリングの内周側のリングの内周面が回転刃支持部材３６の外周面に固定されているため、固定刃の刃先と回転刃の刃先とが分離した状態においては、ベアリングの外周側のリングと内周側のリングとの間に設けられたボールによって回転刃支持部材３６の回転に対する空転を生じさせることができる。
【００４８】
このように、本実施の形態のロータリカッタ３０によれば、固定刃３１の刃先３１ａと回転刃３２の刃先３２ａとが噛み合っていない状態における固定刃３１の磨耗を防止することができる。これによって、固定刃３１ひいてはロータリカッタ３０の長寿命化を図ることができる。
【００４９】
また、本実施の形態のロータリカッタ３０によれば、リング部材３８と固定刃３１との摩擦を緩和するために、リング部材３８の外周にグリス等の潤滑剤を塗布する必要がないので、リング部材３８に塗布したグリス等の潤滑剤に紙粉等の異物が付着することを防止することができ、これによっても、固定刃３１ひいてはロータリカッタ３０の長寿命化を図ることができる。
【００５０】
また、本実施の形態のロータリカッタ３０においては、リング部材３８は、回転刃支持部材３６に対してすべりを発生させる材料によって形成されているため、材料の選択によって回転刃支持部材３６に対してリング部材３８を空転させることができるので、固定刃３１の長寿命化を図ることができるロータリカッタ３０を容易に実現することができる。
【００５１】
また、本実施の形態のロータリカッタ３０においては、リング部材３８をベアリングとすることにより、固定刃３１の磨耗をより確実に抑制し、ロータリカッタ３０の耐久性を一層向上させることができる。
【００５２】
また、本実施の形態のロータリカッタ３０においては、リング部材３８は、固定刃３１と回転刃３２とが噛み合う噛み合い範囲よりも固定刃３１と回転刃３２とが噛み合い始める側および固定刃３１と回転刃３２との噛み合いが終了する側に設けられているため、固定刃３１の磨耗を固定刃３１全体に亘って防止することができるので、固定刃３１の偏磨耗を確実に防止することができる。
【００５３】
また、本実施の形態のロータリカッタ３０においては、固定刃３１と回転刃３２とを噛み合わせる方向に固定刃３１を付勢する固定刃付勢部材としての圧接ばね３５を具備するため、固定刃３１と回転刃３２とを確実に噛み合わせ、切断をより確実に行なうことができる。
【００５４】
そして、本実施の形態のプリンタ１においては、連続紙２紙を案内する案内経路７と、案内経路７を間にして対向配置されたプラテン１４と印字ヘッド１５とを有する印字部４と、案内経路７を間にして対向配置された固定刃３１と回転刃３２とを有する上述のロータリカッタ３０とを具備するため、プリンタ１としての耐久性を向上させることができる。
【００５５】
【発明の効果】
本発明のロータリカッタによれば、固定刃と回転刃とが噛み合っていない状態の固定刃の磨耗を防止することができるので、ロータリカッタの長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のロータリカッタを具備するプリンタを概略的に示す側面図である。
【図２】ロータリカッタを示す正面図である。
【図３】図２の断面図である。
【図４】ロータリカッタにおける切断動作を説明する説明図である。
【図５】ロータリカッタにおける切断動作を説明する説明図である。
【図６】ロータリカッタにおける切断動作を説明する説明図である。
【符号の説明】
１      プリンタ
４      印字部
７      案内経路
３０      ロータリカッタ
３１      固定刃
３２      回転刃
３５      固定刃付勢部材
３６      回転刃支持部材
３８      リング部材
【図１】
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【図２】
2005046925.tif 000004
【図３】
2005046925.tif 000005
【図４】
2005046925.tif 000006
【図５】
2005046925.tif 000007
【図６】
2005046925.tif 000008